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摘要：随着现在国民经济的迅速发展，城市地铁的建设也加快建设的步伐，地铁建设施工技术也有很多不同的种类，如明挖法，暗挖法，盾构法等，本文笔者就地铁明挖隧道的基坑围护结构施工技术进行探讨。
关键词：地铁 施工技术 明挖法
中图分类号：U416.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-569-01
地铁作为一种大规模交通运输工具，能够在交通高峰期每小时输送数以万计的乘客，同时地铁一般修建于地下，可以节约土地，对地面交通不产生影响，减少地面噪音，地铁使用电能驱动，运行快捷平稳，既不污染环境也节约资源，是解决交通问题的一个不错的选择。
1、明挖法概念
明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。同时，地铁常建于城市最繁华地带， 周围建筑物林立、道路和地下设施密集， 有时不可避免的要以较近的距离从高楼大厦的地基临域内穿过， 因此增大了明挖法设计和施工的难度。
为了解决这一工程难题， 国内外学者进行了大量的研究， 其中借助计算机， 综合相应的参数数据和计算理论对地铁隧道基坑及其围护结构进行仿真模拟， 分析其施工过程中的稳定性能， 对基坑施工工艺和安全措施提出了严格的要求。
2、明挖法基坑施工工艺和施工安全措施
城市地铁明挖法基坑围护结构设计主要采用钻孔灌注桩（ 外设旋喷桩止水） 加内钢支撑组成的围护体系。
（1）基坑施工工艺
基坑开挖时应分段、分层开挖，随挖随支，分层开挖深度一般为1～2m，开挖宽度应满足支护作业和边坡临时稳定性的要求，基坑顶3m范围内严禁堆载；基坑开挖应自上而下地进行，严禁超挖，严禁大锅底开挖，开挖后应及时支护； 钻孔灌注排桩加钢筋混凝土横撑施工顺序为：为防止钻孔桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短， 容易造成塌孔， 采取分批跳孔施工， 钻孔桩施工时按每间隔两孔施工。主体基坑围护桩施工完后， 按施工的先后及场地的条件，依次施工其它结构。先施工支护桩，后施工止水旋喷桩，待支护桩龄期14天以上强度后，设置挡水高砖墙，开挖基坑，施工冠梁和混凝土支撑，龄期达到14天后继续开挖土方到基坑底，然后马上封底施工垫层、底板，继续施工侧墙、顶板结构直到地面，回填基坑，基坑工程结束；基坑开挖前应确实查明地下管线和周边构筑物的情况，采取适当措施，确保施工期间地下管线和构筑物的安全；基坑开挖至设计标高后应及时平整基坑，疏干基坑内积水铺设垫层，浇筑底板；施工期间应注意做好基坑内排水措施。
（2）钻孔灌注桩施工注意事项
①在钻孔桩施工钻进过程必须停止钻进时， 应将钻头提出孔外，钻进中必须控制好泥浆指标， 防止塌方，钻孔桩施钻前探明地下障碍物并及时处理， 经常检查垂直导向装置， 扫孔纠偏，若钻头卡住后不能强行提出， 可采用高压水或空气排泥方法排除泥渣及塌方土体， 再慢慢提出，必要时， 用挖竖井的方法取出；
②在砂土层钻进时采取慢速钻进， 适当加大泥浆比重， 控制泥浆液面高度，成孔时根据土质情况选用合格泥浆，并通过试验确定泥浆比重， 泥浆必须采用膨润土配制， 并使其充分溶胀， 储存时间满足要求， 水质必须满足要求，局部坍塌可加大泥浆比重，已塌土体可用钻机搅成碎块抽出，严重坍塌时，要拔钻填入较好的泥土重新下钻，发现大面积坍塌， 应将钻头提出地面， 用优质粘土（ 掺入20%水泥）回填坍塌处以上 1-2m， 待沉积密实后再进行钻进；
③成孔要保护钻孔垂直度， 严格控制钢筋笼外形尺寸， 钢筋笼上下两节对正， 并保持垂直状态，如因孔壁面弯曲而使钢筋笼不能放入， 应修整孔壁后再吊放钢筋笼，控制好成孔深度及钢筋笼的吊放标高， 必须在孔口设锚固点固定钢筋笼
④水下混凝土灌注时， 导管埋入混凝土深度一般为 2-6m， 导管接头连接严密并在使用前进行试压，首批灌入混凝土量要足够充分， 使其有一定的冲击量，并使混凝土面一次性超过底口 0. 8m 以上，做好灌注前的准备工作， 中途停歇时间不超过 15m，遇坍塌可将沉积在混凝土上的泥土吸出， 继续灌注同时应采取加大水头压力等措施； 如混凝土凝固， 可将导管提出， 将混凝土面清出， 重新下导管灌注混凝土； 混凝土已凝固出现夹层， 应在开挖后清除泥土后采取压浆补强办法处理。
（3）施工安全措施
①人工开挖时，两个人操作间距应保持2—3m ，并应自上而下逐层挖掘，严禁采用掏洞的挖掘操作方法。
②挖土时要随时往意土壁的变异情况，如发生有裂纹或部分塌落现象，要及时进行支撑或改缓放坡，并注意支撑的稳固和边坡的变化。
③上下坑沟应先挖好阶梯或设好木梯，不得踩踏土壁及其支撑上下。
④用挖七机施工时，挖土机的作业范围内，不得进行其他作业；且至少保留0.3m 厚不挖，最后由人工修挖至设计标高。
⑤在坑边堆弃土、材料和移动施工机械，应与坑边保持一定距离；当土质良好时，要距坑边0.8m 以外，堆放高度不能超过1.5m.
3、基坑監测
基坑支护工程是一种风险性大的系统工程，施工应遵照动态设计、信息化施工规定，确保基坑本身及周边环境的安全。
基坑监测是将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步的施工参数，做到信息化施工，将现场测量结果用于信息化反馈优化设计，使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷目的。基坑工程中，主要监测项目如下：钻孔桩测斜；土体的侧向位移；基坑顶面的沉降量和水平位移；临近房屋建筑物沉降、倾斜；周边道路沉降和位移；地面沉降；地下管线沉降和位移；地下水位；钻孔桩桩侧土压力等。
4、结论
地铁建设是新城市交通建设的重中之重，其投资之大建设规模之大都要求我们在选用施工方法的时候认真考虑所有因素，兼顾经济和速度的要求，选择最合适的方法，不断地发展与提高原有技术的同时，不断提升新的施工技术水平。另外，由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪，加上城市环境的要求越来越严格，城市内封路施工已不现实了。因此，地铁明挖隧道的基坑围护结构施工技术发展也是现在地铁建设的必由之路。
参考文献：
[1]黄胜文，黄海峰，浅谈明挖法施工技术及其在地铁车站基坑中的应用，城市建设理论研究 201119
[2]陈国宏，关于地铁明挖隧道的基坑围护结构施工技术探讨，城市建设理论研究 201204
[3]中华人民共和国建设部，岩土工程勘察规范，北京：中国建筑工业出版社
[4]谢达文，城市浅埋及超浅埋隧道非爆技术设备选型与配套研究[J] .现代隧道技术
[5]陶龙光，巴肇伦.城市地下工程
[6]城市轨道交通技术规范.北京：中国建筑工业出版社
关键词：地铁 施工技术 明挖法
中图分类号：U416.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-569-01
地铁作为一种大规模交通运输工具，能够在交通高峰期每小时输送数以万计的乘客，同时地铁一般修建于地下，可以节约土地，对地面交通不产生影响，减少地面噪音，地铁使用电能驱动，运行快捷平稳，既不污染环境也节约资源，是解决交通问题的一个不错的选择。
1、明挖法概念
明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。同时，地铁常建于城市最繁华地带， 周围建筑物林立、道路和地下设施密集， 有时不可避免的要以较近的距离从高楼大厦的地基临域内穿过， 因此增大了明挖法设计和施工的难度。
为了解决这一工程难题， 国内外学者进行了大量的研究， 其中借助计算机， 综合相应的参数数据和计算理论对地铁隧道基坑及其围护结构进行仿真模拟， 分析其施工过程中的稳定性能， 对基坑施工工艺和安全措施提出了严格的要求。
2、明挖法基坑施工工艺和施工安全措施
城市地铁明挖法基坑围护结构设计主要采用钻孔灌注桩（ 外设旋喷桩止水） 加内钢支撑组成的围护体系。
（1）基坑施工工艺
基坑开挖时应分段、分层开挖，随挖随支，分层开挖深度一般为1～2m，开挖宽度应满足支护作业和边坡临时稳定性的要求，基坑顶3m范围内严禁堆载；基坑开挖应自上而下地进行，严禁超挖，严禁大锅底开挖，开挖后应及时支护； 钻孔灌注排桩加钢筋混凝土横撑施工顺序为：为防止钻孔桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短， 容易造成塌孔， 采取分批跳孔施工， 钻孔桩施工时按每间隔两孔施工。主体基坑围护桩施工完后， 按施工的先后及场地的条件，依次施工其它结构。先施工支护桩，后施工止水旋喷桩，待支护桩龄期14天以上强度后，设置挡水高砖墙，开挖基坑，施工冠梁和混凝土支撑，龄期达到14天后继续开挖土方到基坑底，然后马上封底施工垫层、底板，继续施工侧墙、顶板结构直到地面，回填基坑，基坑工程结束；基坑开挖前应确实查明地下管线和周边构筑物的情况，采取适当措施，确保施工期间地下管线和构筑物的安全；基坑开挖至设计标高后应及时平整基坑，疏干基坑内积水铺设垫层，浇筑底板；施工期间应注意做好基坑内排水措施。
（2）钻孔灌注桩施工注意事项
①在钻孔桩施工钻进过程必须停止钻进时， 应将钻头提出孔外，钻进中必须控制好泥浆指标， 防止塌方，钻孔桩施钻前探明地下障碍物并及时处理， 经常检查垂直导向装置， 扫孔纠偏，若钻头卡住后不能强行提出， 可采用高压水或空气排泥方法排除泥渣及塌方土体， 再慢慢提出，必要时， 用挖竖井的方法取出；
②在砂土层钻进时采取慢速钻进， 适当加大泥浆比重， 控制泥浆液面高度，成孔时根据土质情况选用合格泥浆，并通过试验确定泥浆比重， 泥浆必须采用膨润土配制， 并使其充分溶胀， 储存时间满足要求， 水质必须满足要求，局部坍塌可加大泥浆比重，已塌土体可用钻机搅成碎块抽出，严重坍塌时，要拔钻填入较好的泥土重新下钻，发现大面积坍塌， 应将钻头提出地面， 用优质粘土（ 掺入20%水泥）回填坍塌处以上 1-2m， 待沉积密实后再进行钻进；
③成孔要保护钻孔垂直度， 严格控制钢筋笼外形尺寸， 钢筋笼上下两节对正， 并保持垂直状态，如因孔壁面弯曲而使钢筋笼不能放入， 应修整孔壁后再吊放钢筋笼，控制好成孔深度及钢筋笼的吊放标高， 必须在孔口设锚固点固定钢筋笼
④水下混凝土灌注时， 导管埋入混凝土深度一般为 2-6m， 导管接头连接严密并在使用前进行试压，首批灌入混凝土量要足够充分， 使其有一定的冲击量，并使混凝土面一次性超过底口 0. 8m 以上，做好灌注前的准备工作， 中途停歇时间不超过 15m，遇坍塌可将沉积在混凝土上的泥土吸出， 继续灌注同时应采取加大水头压力等措施； 如混凝土凝固， 可将导管提出， 将混凝土面清出， 重新下导管灌注混凝土； 混凝土已凝固出现夹层， 应在开挖后清除泥土后采取压浆补强办法处理。
（3）施工安全措施
①人工开挖时，两个人操作间距应保持2—3m ，并应自上而下逐层挖掘，严禁采用掏洞的挖掘操作方法。
②挖土时要随时往意土壁的变异情况，如发生有裂纹或部分塌落现象，要及时进行支撑或改缓放坡，并注意支撑的稳固和边坡的变化。
③上下坑沟应先挖好阶梯或设好木梯，不得踩踏土壁及其支撑上下。
④用挖七机施工时，挖土机的作业范围内，不得进行其他作业；且至少保留0.3m 厚不挖，最后由人工修挖至设计标高。
⑤在坑边堆弃土、材料和移动施工机械，应与坑边保持一定距离；当土质良好时，要距坑边0.8m 以外，堆放高度不能超过1.5m.
3、基坑監测
基坑支护工程是一种风险性大的系统工程，施工应遵照动态设计、信息化施工规定，确保基坑本身及周边环境的安全。
基坑监测是将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步的施工参数，做到信息化施工，将现场测量结果用于信息化反馈优化设计，使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷目的。基坑工程中，主要监测项目如下：钻孔桩测斜；土体的侧向位移；基坑顶面的沉降量和水平位移；临近房屋建筑物沉降、倾斜；周边道路沉降和位移；地面沉降；地下管线沉降和位移；地下水位；钻孔桩桩侧土压力等。
4、结论
地铁建设是新城市交通建设的重中之重，其投资之大建设规模之大都要求我们在选用施工方法的时候认真考虑所有因素，兼顾经济和速度的要求，选择最合适的方法，不断地发展与提高原有技术的同时，不断提升新的施工技术水平。另外，由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪，加上城市环境的要求越来越严格，城市内封路施工已不现实了。因此，地铁明挖隧道的基坑围护结构施工技术发展也是现在地铁建设的必由之路。
参考文献：
[1]黄胜文，黄海峰，浅谈明挖法施工技术及其在地铁车站基坑中的应用，城市建设理论研究 201119
[2]陈国宏，关于地铁明挖隧道的基坑围护结构施工技术探讨，城市建设理论研究 201204
[3]中华人民共和国建设部，岩土工程勘察规范，北京：中国建筑工业出版社
[4]谢达文，城市浅埋及超浅埋隧道非爆技术设备选型与配套研究[J] .现代隧道技术
[5]陶龙光，巴肇伦.城市地下工程
[6]城市轨道交通技术规范.北京：中国建筑工业出版社